改變未來十大科技之太赫茲技術

電話、IPAD、手機等等被人們完全依賴的產品，隨著數字化時代的發(fā)展，植入人們生活的同時，也精確折射出了人類掌握和使用頻譜的能力。從電報到5G通訊，實際上就是一個關于如何更有效率利用頻譜的故事……有這樣一個團隊，十年磨一劍，穩(wěn)扎穩(wěn)打，將太赫茲測試頻率發(fā)展到500GHz，研制的4種儀器和3種測試系統(tǒng)，全部覆蓋了50GHz~500GHz頻率范圍，填補了國內空白，中國電子科技集團公司第41研究所成為世界上唯一能夠提供成套測試解決方案的供應商。

在“毫米波與太赫茲測量系統(tǒng)”項目第一完成人、中國電子科技集團公司測試儀器首席科學家年夫順的帶領下，該課題取得了“2018年度國家進步獎二等獎”的不菲成績。那么，究竟什么是太赫茲波呢？太赫茲波又稱遠紅外波，曾被評為“改變未來世界的十大技術”之一，它是電磁波段中最后一段未被人類充分認識和應用波段。由于頻率高、脈沖短、穿透性強，且能量很小，對物質與人體的破壞較小，所以與X射線相比，太赫茲成像技術和波譜技術更具優(yōu)勢，在空間探測、醫(yī)學成像、安全檢查、寬帶通信等方面具有廣闊的前景。

2006年，剛剛從事太赫茲測試技術研究時，年夫順帶領團隊把太赫茲技術研究常用的4種測試儀器和3種測試系統(tǒng)作為研制重點，并且提出了測試頻率從50GHz開始，向更高頻率逐步整體推進的發(fā)展思路。

毫米波與太赫茲4種測試儀器和3種測試系統(tǒng)部分產品照片十年如一日，創(chuàng)新團隊穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步提高測試頻率。團隊開展了太赫茲核心芯片研究，解決了太赫茲器件問題，研制了50GHz~500GHz四種測量儀器和三種測量系統(tǒng)，填補了國內空白，實現了核心器件、部件、儀器到測試系統(tǒng)全產業(yè)鏈自主可控?！敖涍^2017年和2018年的持續(xù)發(fā)展，目前測試頻率已經可以到750GHz?！蹦攴蝽槍τ浾哒f。儀器，是開展毫米波與太赫茲測試技術發(fā)展的基本工具和手段。

從事相關技術研究和產品開發(fā)的高等院校、研究機構以及相關企業(yè)，都離不開測試儀器。年夫順表示，團隊開發(fā)研制了人體安檢設備的核心部件，先進太赫茲檢測技術提升了國產人體安檢儀的檢測靈敏度，同時也滿足了空間通信、5G移動通信毫米波天線等設備的測試需求。然而，年夫順認為，太赫茲技術尚處于發(fā)展階段，大多數仍處于關鍵技術攻關和技術熟化的過程，離大范圍應用還有較大差距。

他提出，對于太赫茲技術的未來應用，應理性分析，對于關系到國家重大命脈的應用，可以不計成本，集中資金重點突破。對于太赫茲科學研究和工業(yè)應用，則要注重市場分析，支持能夠工業(yè)化的太赫茲技術發(fā)展，把微波毫米波頻段已經取得的成功經驗和研究成果，轉移到太赫茲波段，構建小型化、低成本、物美價廉的太赫茲系統(tǒng)。邊科研，邊宣傳，邊推廣應用，到2016年底，毫米波與太赫茲測試系統(tǒng)已用于國家“核高基”和“寬帶移動通信”等重大專項，“風云”衛(wèi)星、空中和天基通訊平臺、成像雷達、新型人體安檢儀等重點項目，用戶超過200家，并遠銷海外?！耙坏┖撩撞ㄅc太赫茲技術成熟，大面積推廣應用，項目科研成果將走出實驗室進入生產線，不僅可以促進毫米波與太赫茲科學研究工作，而且還能夠支撐毫米波與太赫茲產業(yè)發(fā)展?！?/p>

盡管研制難度很大，但在年夫順的帶領下，團隊創(chuàng)新的步伐始終沒有停止，正以更高的激情、更飽滿的熱情，攀登更高的科技高峰，以實際行動為太赫茲技術研究和工程應用提供強有力支撐。隨著現代電子信息技術快速發(fā)展，微波頻段電磁信號密度越來越高。我國雷達、通訊、安全檢測、無損探測、生物醫(yī)學、氣象遙感、空間探測等領域相繼采用了毫米波與太赫茲體制，激發(fā)了毫米波與太赫茲技術創(chuàng)造熱情，促進了毫米波與太赫茲技術創(chuàng)新發(fā)展。

年夫順指出，目前，750GHz測試儀器和測試系統(tǒng)已基本具備推廣應用條件，即將投放市場，同時，團隊正在開展1.1THz測試儀器和測試系統(tǒng)研制工作?！按舜潍@得國家獎，是對我們十幾年工作的肯定，大大增強了我們的自信心，激勵我們向更高的目標邁進，更重要的是提高了國產儀器的知名度，提高了國內廣大用戶使用國產儀器的信心，特別有利于國產儀器的進一步推廣應用，必將帶來更顯著的經濟效益和社會效益?！蹦攴蝽樥f。